Aula 10

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Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT
Campus Universitário do Araguaia – CUA
Instituto de ciências exatas e da Terra – ICET
Curso de Engenharia civil
Prof.: Victor Hugo Peres
INSTALAÇÕES PREDIAIS
Sistema de distribuição
Rede de distribuição
Nos sistemas prediais de água fria, a rede de distribuição é constituída pelo conjunto de 
canalizações que interligam os pontos de consumo ao reservatório, sendo suas tubulações 
projetadas e instaladas tendo em vista as particularidades de cada tipo de material 
selecionado, observadas as respectivas normas de produto e aplicação.
É sempre aconselhável que, para traçar uma rede de distribuição, os pontos de consumo sejam 
divididos, desta forma, os pontos de consumo do banheiro são alimentados por uma tubulação, 
enquanto os pontos da cozinha e da lavanderia, por exemplo, são alimentados por outra.
Essa divisão se justifica por dois motivos: canalizações mais econômicas e uso não simultâneo.
Rede de distribuição
Visando possibilitar a manutenção de qualquer parte do sistema de distribuição, deve ser 
prevista setorização do sistema por meio da utilização de registros de fechamento, ou 
dispositivos que possuam a mesma finalidade.
Segundo a NBR 5626:2020 (item 6.5.12.4) devem ser previstos registros de fechamento nos 
seguintes pontos:
◦ No barrilete, posicionado no trecho que alimenta o próprio barrilete (no caso de abastecimento 
indireto, posicionado em cada trecho que liga o barrilete ao reservatório);
◦ Na coluna de distribuição, a montante do primeiro ramal;
◦ No ramal, a montante do primeiro sub-ramal em ao menos um dos ambientes sanitários da unidade 
autônoma;
◦ Havendo medição individualizada, a montante do hidrômetro.
Figura 1 – Colunas de distribuição.
Rede de distribuição
Como as tubulações são dimensionadas como condutos forçados, é necessário que sejam 
perfeitamente definidos, para cada trecho da canalização, os quatro parâmetros hidráulicos do 
escoamento: vazão, velocidade de escoamento, perda de carga e pressão.
Para a determinação desses parâmetros, utiliza-se as fórmulas básicas da hidráulica, 
geralmente disponibilizadas em ábacos convenientes para facilitar os cálculos.
Figura 2 – Parâmetros hidráulicos do escoamento (NBR 5626).
Rede de distribuição
É preciso que seja feita a compatibilização do sistema de distribuição com os projetos 
arquitetônico e estrutural, evitando a ocorrência de interferência física entre a tubulação e os 
elementos estruturais para que os componentes do sistema não fiquem solidários aos 
elementos estruturais e submetidos aos esforços provenientes deles (item 6.19.1.1).
Quando a interferência física não puder ser evitada, devem ser previstas tubulações 
encamisadas ou alojadas, em passagens projetadas especialmente para esse fim e com 
espaçamento adequado, considerando variações dimensionais das tubulações e deslocamentos 
dos elementos estruturais.
Rede de distribuição
Quando for necessário atravessar elementos estruturais no sentido da sua espessura, deve ser 
prevista e adequadamente dimensionada a abertura necessária, sendo que em caso de 
necessidade de vedação, esta deve permitir a livre movimentação da tubulação (item 6.19.1.3).
Quando as tubulações atravessarem paredes de alvenaria estrutural, devem ser recobertas por 
duto ou elemento construtivo especialmente projetado para este fim (item 6.19.1.4).
Em nenhuma situação é permitida a travessia de tubulações no sentido longitudinal de 
elementos estruturais (item 6.19.1.2).
Barrilete
Definido como o conjunto de tubulações que se origina no reservatório e do qual se derivam as 
colunas de distribuição, podendo ser do tipo concentrado ou ramificado.
◦ Concentrado → em que as ramificações para cada 
coluna parte diretamente da tubulação que liga as 
saídas do reservatório, em um mesmo ponto.
◦ Possui a vantagem de abrigar os registros de operação 
em uma única área, facilitando a segurança e o 
controle do sistema, possibilitando a criação de um 
local fechado, embora de maiores dimensões;
Figura 3 – Barrilete concentrado.
Barrilete
Definido como o conjunto de tubulações que se origina no reservatório e do qual se derivam as 
colunas de distribuição, podendo ser do tipo concentrado ou ramificado.
◦ Ramificado → em que da tubulação que 
liga as saídas do reservatório se derivam 
ramais, originando tubulações secundárias 
que alimentam as colunas.
◦ É mais econômico, possibilita uma 
quantidade menor de tubulações junto ao 
reservatório, os registros são mais 
espaçados e colocados antes do início das 
colunas de distribuição.
Figura 3 – Barrilete ramificado.
Colunas, ramais e sub-ramais
As colunas de distribuição são as tubulações que derivam do barrilete, descem na posição 
vertical e alimentam os ramais nos pavimentos que, por sua vez, alimentam os sub-ramais das 
peças de utilização.
Cada coluna deve sempre possuir um registro de gaveta (fechamento) posicionado a montante 
do primeiro ramal.
Visando evitar interferência em outros pontos de utilização, é recomendado que sejam 
utilizadas colunas exclusivas para alimentar pontos que utilizem válvula de descarga.
Na prática, é comum utilizar a mesma coluna para alimentar a válvula de 
descarga e os demais pontos de utilização, algo vetado pela normal no caso de 
alimentação de misturadores ou aquecedores de água (Item 6.10.4.1)
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
Segundo a NBR 5626:2020, devem ser tomadas medidas que impeçam o refluxo de água 
considerada servida, não potável ou de qualidade desconhecida, visando preservar a 
potabilidade da água (item 6.15.2.1).
Em cada ponto de utilização e de suprimento de água, devem ser previstas proteções 
localizadas contra refluxo, constituídas de dispositivos de proteção instalados o mais próximo 
possível do ponto.
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
O recurso mais efetivo na prevenção do refluxo é a separação atmosférica padronizada, 
definida como a separação física entre o ponto de entrega e o nível de transbordamento e cujos 
valores mínimos são apresentados pela NBR 5626 em função do diâmetro da tubulação de 
entrada (item 6.15.2.3).
d (mm) S (mm)
≤ 14 ≥ 20
14 41 ≥ 2 ∗ 𝑑𝑑
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
Figura 4 – Separação atmosférica padronizada em reservatório superior.
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
Figura 5 – Separação atmosférica padronizada em reservatório inferior.
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
Ainda segundo a NBR 5626:2020 (item 6.15.2.4), nos edifícios de múltiplos pavimentos 
alimentados a partir de reservatório superior, além da separação atmosférica, é necessário 
ainda que cada coluna de distribuição disponha de meios capazes de admitir ar por ocasião de 
seu esvaziamento e de expulsar durante o enchimento, além de expulsar bolhas formadas 
naturalmente pelo sistema em operação.
Em residências unifamiliares alimentadas a partir de reservatório superior, a proteção de todos 
os pontos de utilização pode ser obtida pela ventilação da rede de maneira análoga a citada 
anteriormente, sendo dispensável no caso de coluna que alimente exclusivamente válvula de 
descarga (item 6.15.2.5).
Figura 6 – Ventilação de coluna de distribuição.
Colunas, ramais e sub-ramais
Proteção contra refluxo
O ponto de junção da tubulação de ventilação, ou da válvula ventosa de duplo efeito, com a 
coluna de distribuição deve estar localizado a jusante do registro de fechamento da própria 
coluna.
Em caso de utilização de sistema de abastecimento direto, deve ser instalado um dispositivo de 
prevenção ao refluxo junto à fonte de abastecimento. Se o abastecimento for feito pela rede 
pública, essa exigência fica a critério da concessionária.
Materiais utilizados
Atualmente, existem uma grande variedade de materiais disponíveis segundo os quais as 
tubulações podem ser fabricadas, sendo a escolha adequada do material utilizadouma condição 
básica para o bom funcionamento das instalações.
Dentre os principais tipos utilizados, podemos citar:
◦ PVC;
◦ CPVC;
◦ Ferro galvanizado;
◦ Cobre;
◦ PEX.
Materiais utilizados
PVC (Policloreto de vinila)
Material mais utilizadas na instalações de água fria, podendo ser 
soldável (marrom) ou roscável (branco).
Vantagens: resistente a corrosão; leve; de fácil transporte e 
manuseio; apresentam um baixo custo e menores perdas de 
carga.
Desvantagens: baixa resistência ao calor e degradação em por 
exposição prolongada ao sol.
Materiais utilizados
CPVC (Policloreto de vinila clorado)
Possui características similares aos de PVC, sendo utilizados não 
só para água fria, mas também para água quente.
Possui como principal vantagem sua alta resistência ao calor (de 
até 80 °C) e a capacidade de mantê-la sem a necessidade de 
revestimentos térmicos. Além disso, por permitir solda a frio, 
constitui sistemas mais práticos e rápidos de serem executados 
em comparação aos de cobre.
Materiais utilizados
Ferro galvanizado
Geralmente, são utilizados em instalações aparentes e nos 
sistemas hidráulicos de combate a incêndio.
As conexões são muito utilizadas em pontos de torneiras de 
jardim, pias e tanques, por serem mais resistentes.
Materiais utilizados
Cobre
Tradicionalmente, são utilizadas nas instalações de água quente, 
porém, também podem ser utilizadas em instalações de água.
As tubulações de cobre proporcionam menores diâmetros no 
dimensionamento, entretanto, possuem custo superior ao PVC.
Materiais utilizados
PEX
Apresenta elevada resistência e durabilidade, além de serem de 
fácil e rápida instalação, motivo pelo qual vem sendo cada mais 
utilizado.
É importante destacar, porém, que apesar de serem de fácil 
instalação, as conexões da linha são “crimpadas”, ou seja, 
precisam de ferramentas especiais para sua instalação.
Dispositivos controladores de fluxo
São definidos como os dispositivos destinados a controlar, interromper e estabelecer o 
fornecimento de água nas tubulações e nos aparelhos sanitários. Normalmente, são fabricados 
em bronze, ferro fundido, latão e PVC.
Os dispositivos mais importantes utilizados nas instalações hidráulicas são as torneiras, os 
misturadores, os registros (gaveta e pressão) e as válvulas.
Instalação de registros
Os registros hidráulicos são componentes empregados nas instalações de água e quente dos 
sistemas hidráulicos prediais e são divididos em dois tipos: de gaveta e de pressão.
O registro de gaveta deve ser utilizado com a finalidade de interromper o fluxo de água (para 
eventuais manutenções por exemplo) e como registro geral nos trechos de alimentação dos 
ambientes.
Já o registro de pressão, possui a função de controlar a vazão que passa pela tubulação e é 
instalado no trecho da tubulação que alimenta um ponto de utilização, como o do chuveiro. A 
principal diferença entre este registro e o de gaveta, é que nele a passagem de água se dá por 
uma passagem reduzida, regulando a vazão sem que o registro seja danificado.
Instalação de registros
As principais características que devem ser analisadas na escolha dos registros hidráulicos, são:
◦ Diâmetro → deve ser sempre igual ao diâmetro da tubulação na qual está instalado;
◦ Temperatura de utilização → diz respeito ao tipo de instalação no qual será instalado (água fria ou 
quente);
◦ Tipo de acoplamento → divididos em soldável ou roscável, devendo ser utilizado o tipo compatível com 
a tubulação na qual será instalado;
◦ Tipo da instalação → pode ser bruta ou com acabamento e dependem da instalação ser aparente ou 
embutida.
Instalação de registros
Definido o modelo de registro adequado ao tipo de tubulação da instalação, deve-se atentar 
quanto ao posicionamento e a altura de cada registro dentro do compartimento.
Para os registros de gaveta, a altura padrão de instalação é de 180 cm em relação ao piso 
acabado e o seu posicionamento na parede deve ser definido em função do detalhe isométrico 
de água fria e quente e da interfaces com o layout do ambiente.
Para os registros de pressão de chuveiros, a altura de instalação utilizada deve estar 
compreendida entre 100 e 110cm em relação ao piso acabado. Para os demais pontos (como 
banheiras) a altura irá depender das dimensões especificadas pelo fabricante.
Figura 7 – Posições possíveis para o registro geral.
Peças de utilização e aparelhos sanitários
São os componentes da instalação destinados ao uso da água ou ao recebimentos de dejetos 
líquidos ou sólidos.
As peças de utilização, são todos os dispositivos ligados aos sub-ramais destinados a utilização 
de água, como torneiras, chuveiros, etc. Devem sempre estar locados de modo a atender as 
exigências do usuário quanto ao conforto e ao padrão da edificação, sendo importante também 
levar em consideração os aspectos ergonômicos e de segurança.
Já os aparelhos sanitários, são aqueles cujos fins são higiênicos ou para receber dejetos e/ou 
águas servidas, como lavatórios, banheiras, tanques, pias, etc.
Peças de utilização e aparelhos sanitários
Em qualquer tipo de edifícios, é preciso que sejam previstas quantidades adequadas de pontos 
de utilização e aparelhos sanitários. Para isso, deve-se consultar o Código de Obras municipal, 
para saber as exigências locais.
Caso essa informação não esteja disponível, podem ser utilizadas tabelas propostas pela 
literatura, que apresentam as instalações sanitárias mínimas em função do tipo de edifício e da 
ocupação.
Figura 8 – Instalações mínimas (parte 1).
Figura 9 – Instalações mínimas (parte 2).
Instalação de aparelhos sanitários
A definição e a localização dos aparelhos deve, obrigatoriamente, estar apresentada no projeto 
arquitetônico, devendo sempre se evitar a instalação dos aparelhos em paredes opostas a 
ambientes de longa permanência.
Para a altura dos pontos de utilização, recomenda-se que as alturas em relação ao piso acabado 
adotadas atendam às exigências da NBR 16728-2:2019 e da NBR 16727-2:2019, além das 
exigências dos fabricantes.
Instalação de aparelhos sanitários
Na prática, as alturas mais utilizadas são:
◦ Bacia sanitária c/válvula → h = 33 cm;
◦ Bacia sanitária c/caixa acoplada → h = 20 cm;
◦ Ducha higiênica → h = 50 cm;
◦ Banheira → h = 30 cm;
◦ Chuveiro → h = 220 cm;
◦ Lavatório → h = 60 cm;
◦ Mictório → h = 105 cm;
◦ Máquina de lavar roupa → h = 90 cm;
◦ Pia → h = 110 cm;
◦ Tanque → h = 115 cm;
◦ Válvula de descarga → h = 110 cm.
Figura 10 – Detalhe isométrico (banheiro).
Figura 11 – Detalhe isométrico (cozinha).
Figura 12 – Detalhe isométrico (área de serviço).
Vazões
Segundo a NBR 5626:2020 (item 6.7.1.1), o projeto dos sistemas prediais deve estabelecer e 
explicitar as vazões consideradas nos pontos de utilização para o dimensionamento do sistema 
de distribuição, quando um ou mais pontos estiverem em uso.
No caso de funcionamento simultâneo, a redução temporária e eventual da vazão em qualquer 
um dos pontos não pode comprometer o desempenho do sistema.
Nos pontos de suprimento de reservatório de água potável, a vazão a ser considerada deve 
ainda ser o suficiente para a reposição total do volume destinado ao consumo diário de água 
em até 6 horas ou, no caso de residências unifamiliares, até 3 horas (item 6.7.2).
Velocidade máxima
Segundo a NBR 5626:2020 (itens 6.8.1 e 6.8.3), as tubulações devem dimensionadas de modo a 
limitar a velocidade de escoamento a valores que evitem golpes de aríete com intensidades 
prejudiciais aos componentes do sistema e a geração e a propagação de ruídos em níveis que 
excedam os valores descritos na NBR 10152:2017.
Nos casos em que a tubulação não estiver sujeita a golpes de aríete e for dotada de meios 
adequados de isolação acústica ou em alojada em local que minimize ou impeça a propagação 
de ruídos, a limitação da velocidade poderá ser ignorada (item 6.8.4).
A norma destaca ainda que a adoção de um limite máximo de velocidade igual a 3 m/s não 
impede a ocorrência de golpesde aríete, mas limita a magnitude dos picos de sobrepressão.
Velocidade máxima
Segundo Azevedo Netto, a velocidade máxima nas tubulações de sistemas prediais devem ainda 
serem limitadas à valores que respeita a expressão:
𝑣𝑣 = 14 ∗ 𝑑𝑑 (eq. 1)
Onde:
◦ 𝑣𝑣 = velocidade máxima (m/s);
◦ 𝑑𝑑 = diâmetro nominal (m).
A partir de valores obtidos pela equação 1 e da equação da continuidade, são apresentados 
valores práticos tabelados de velocidades e vazões máximas em função do diâmetro nominal.
Velocidade máxima
Velocidades e vazões máximas
Diâmetro nominal (mm) Velocidade máxima (m/s) Vazão máxima (L/s)
20 1,98 0,62
25 2,21 1,08
32 2,50 2,01
40 2,80 3,51
50 3,00 5,89
60 3,00 8,48
75 3,00 13,25
85 3,00 17,02
110 3,00 28,51
Pressões mínima e máxima
Quando trabalhamos com os sistemas prediais de água, consideramos três tipos de pressões:
◦ Pressão estática → pressão exercida nos tubos pela água parada;
◦ Pressão dinâmica → pressão exercida nos tubos pela água em movimento, devendo sempre se dar em 
valores capazes de assegura vazão de projeto;
◦ Pressão de serviço → pressão máxima que pode ser exercida em tubos, conexões, válvulas ou outro 
dispositivo, quando em uso normal.
Geralmente são medidas em kgf/cm² ou kPa (kN/m²), porém, existem outras formas de 
expressar as medidas de pressão, sendo que a mais usual em instalações de água fria é o m.c.a 
(obs.: 1 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 ≅ 10 𝑐𝑐. 𝑐𝑐.𝑎𝑎 e 1 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑎𝑎 ≅ 0,1 𝑐𝑐. 𝑐𝑐. 𝑎𝑎).
Pressões mínima e máxima
Pressão estática
Em relação a pressão estática, a norma diz, em seu item 6.9.4, que em instalações prediais, em 
qualquer ponto de utilização, a pressão estática não pode superar 400 kPa (40 m.c.a), o que 
significa dizer que a diferença entre a altura do reservatório superior e o ponto mais baixo da 
instalação não pode ser superior a 40 metros.
Em pressões superiores à esse valor, ocorrerão ruídos, golpes de aríete e a necessidade de 
manutenção constante nas instalações, motivo pelo qual em edifícios com altura superior a 40 
metros, são adotadas soluções que visem minimizar as pressões, como as válvulas redutoras de 
pressão (solução mais utilizada).
Figura 13 – Pressão estática (sem escoamento).
Pressões mínima e máxima
Pressão dinâmica
Segundo a NBR 5626:2020 (item 6.9.3), com exceção de trechos verticais de tomada d’água nas 
saídas de reservatórios elevados para os respectivos barriletes, em qualquer ponto da rede de 
distribuição, a pressão em regime de escoamento não deve ser inferior a 5 kPa (0,5 m.c.a).
Nos trechos verticais, a pressão dinâmica mínima em cada ponto deve ser tomada como o 
desnível geométrico ao nível d’água de cota mais baixa no reservatório, descontada a perda de 
carga até o ponto considerado. Esse valor visa impedir que o ponto mais crítico da rede de 
distribuição, geralmente o encontro entre o barrilete e a coluna de distribuição, tenha pressões 
negativas.
Pressões mínima e máxima
Pressão dinâmica
Em relação aos pontos de utilização, a norma diz que a pressão dinâmica requerida para o seu 
adequado funcionamento operando com vazão de projeto deve ser obtida junto ao fabricante 
ou segundo a especificação técnica do produto (item 6.9.2).
Ainda segundo a norma, em nenhuma situação, a pressão dinâmica da água nos pontos de 
utilização pode ser inferior a 10 kPa (1 m.c.a). Obs.: a versão anterior da NBR 5626 apresentava 
uma pressão dinâmica mínima de 5 kPa (0,5 m.c.a) para vasos sanitários com caixa acoplada e 
de 15 kPa (1,5 m.c.a) para vasos sanitários com válvula de descarga.
Ideal: pressões dinâmicas próximas aos valores mínimos requeridos.
Pressões mínima e máxima
Pressão dinâmica
Uma alternativa sugerida pela norma, quando a pressão dinâmica requerida do aparelho for 
constante para a faixa operacional de vazões previstas, é a utilização da equação:
𝑄𝑄 = 𝑘𝑘 ∗ 𝑘𝑘 (eq. 2)
Onde:
◦ 𝑄𝑄 = vazão da peça de utilização (L/s);
◦ 𝑘𝑘 = fator de vazão (L.s-1.kPa-0,5);
◦ 𝑘𝑘 = pressão dinâmica requerida (kPa), não podendo jamais ser menor do que 10 kPa (1 m.c.a).
Figura 14 – Pressão dinâmica (com escoamento).
Figura 15 – Pressões dinâmicas e estáticas nos pontos de utilização.
Pressões mínima e máxima
Pressão de serviço
Segundo a NBR 5626 (item 6.9.6), no dimensionamento das tubulações, devemos ainda 
considerar a ocorrência de sobrepressões originadas por transientes hidráulicos (golpes de 
aríete), sendo admitidas sobretensões de até 200 kPa (20 m.c.a), em relação a pressão 
dinâmica prevista em projeto.
Ou seja, a pressão de serviço não deve ultrapassar o valor de 600 kPa (60 m.c.a), pois é o 
resultado da máxima pressão estática (400 kPa ou 40 m.c.a) somada à máxima sobretensão 
(200 kPa ou 20 m.c.a).
Pressões mínima e máxima
Visando manter a pressão dentro desses limites aceitáveis, existem dispositivos que são 
utilizados com o propósito de elevar ou reduzir a pressão nos pontos de utilização:
◦ Pressurizadores → Utilizados para aumentar a 
pressão na rede de distribuição, devem ser 
instalados o mais distante possível de locais em 
que é necessário silêncio, como dormitórios ou 
escritórios. Além disso, visando reduzir a 
ocorrência de vibrações, deve-se evitar que 
sejam instalados diretamente sobre as lajes 
(quando não for possível, utilizar base provida 
de amortecedores);
Pressões mínima e máxima
Visando manter a pressão dentro desses limites aceitáveis, existem dispositivos que são 
utilizados com o propósito de elevar ou reduzir a pressão nos pontos de utilização:
◦ Válvulas redutoras de pressão → Possuem a 
finalidade de regular a pressão de saída da água, 
visando reduzir danos, ruídos, golpes de aríete ou 
consumo excessivo. São muito utilizadas em 
substituição aos reservatórios intermediários e 
devem ser utilizadas sempre em um conjunto 
paralelo de pelo menos duas válvulas, servindo uma 
de reserva no caso da retirada da outra para 
manutenção.
Perdas de carga
Quando um fluido escoa, existe um movimento relativo entre a suas partículas, resultando em 
um atrito entre elas e fazendo com que energia seja dissipada na forma de calor. Desta forma, a 
perda de carga em uma canalização pode ser entendia como a diferença entre a energia inicial e 
a energia final ao fim do escoamento, podendo ocorrer em dois tipos possíveis:
◦ Distribuída → Perda de carga ocasionada pelo escoamento da água ao longo dos tubos;
◦ Localizada → Perda de carga ocasionada por dispositivos presentes nas tubulações (conexões, válvulas, 
registros, etc.).
Assim, quando maior for o comprimento das tubulações, o número de conexões e a rugosidade 
dos tubos e menor for o diâmetro da tubulação, maiores serão as perdas de carga.
Figura 16 – Fatores determinantes para a perda de carga.
Perdas de carga
Para a determinação das perdas de carga nas tubulações e das pressões dinâmicas nos pontos 
de utilização, a norma recomenda a utilização da equação universal (Darcy-Weisbach). Porém, 
a norma permite a utilização de equações empíricas, desde que adotada a equação mais 
adequada para o material e o diâmetro do trecho em análise (item 6.14.4).
Nas instalações prediais, as perdas de carga são definidas em termos de perda de carga unitária 
por metro de tubulação (m/m ou m.c.a/m) e podem ser calculadas por duas principais 
equações:
◦ Equação de Hazen-Williams → Recomendada para tubulações com diâmetros superiores a 50 mm;
◦ Equação de Fair-Whipple-Hsiao → Recomendada para tubulações com diâmetros inferiores a 50 mm.
Perdas de carga
Para o cálculo da perda de carga unitária em tubulações com diâmetro superior a 50 mm, 
utiliza-se a equação de Hazen-Williams:
𝐽𝐽 = 10,65 ∗ 1
𝑑𝑑4,87 ∗
𝑄𝑄
𝐶𝐶
1,85
 (eq. 3)
Onde:
◦ 𝐽𝐽 = perda de carga unitária (m/m ou m.c.a/m);
◦ 𝑑𝑑 = diâmetro do tubo (m);
◦ 𝑄𝑄 = vazão (m³/s);
◦ 𝐶𝐶 = coeficiente de Hazen-Williams, obtido por tabelas apresentadas na literatura.
Perdas de carga
Os valores do coeficiente de Hazen-Williams, conforme proposto por Azevedo Netto, são 
apresentadosna tabela abaixo:
Material C Material C
Aço corrugado 60 Concreto com acabamento comum 120
Aço galvanizado 125 Ferro fundido novo 130
Aço rebitado novo 110 Ferro fundido de 15 a 20 anos de uso 100
Aço rebitado em uso 85 Ferro fundido usado 90
Aço soldado novo 130 Ferro fundido revestido de cimento 130
Aço soldado em uso 90 Latão 130
Aço soldado com revestimento especial 130 Manilha cerâmica vidrada 110
Chumbo 130 Plástico 140
Cimento Amianto 140 Tijolos bem executados 100
Cobre 130 Vidro 140
Perdas de carga
Para o cálculo da perda de carga unitária em tubulações com diâmetro inferior a 50 mm, utiliza-
se a equação de Fair-Whipple-Hsiao, que pode ser escrita de duas formas distintas dependendo 
do material e, consequentemente, da rugosidade do tubo:
◦ Tubos de aço carbono (rugosos) → 𝐽𝐽 = 20,2 ∗ 106 ∗ 𝑄𝑄
1,88
𝑑𝑑4,88 (eq. 4)
◦ Tubos de plástico, cobre ou liga de cobre (lisos) → 𝐽𝐽 = 8,69 ∗ 106 ∗ 𝑄𝑄
1,75
𝑑𝑑4,75 (eq. 5)
Onde:
◦ 𝐽𝐽 = perda de carga unitária (kPa/m);
◦ 𝑑𝑑 = diâmetro do tubo (mm);
◦ 𝑄𝑄 = vazão (L/s).
Perdas de carga
As equações anteriores, também podem ser escritas na forma:
◦ Tubos de aço carbono (rugosos) → 𝐽𝐽 = 2,02 ∗ 10−3 ∗ 𝑄𝑄
1,88
𝑑𝑑4,88 (eq. 6)
◦ Tubos de plástico, cobre ou liga de cobre (lisos) → 𝐽𝐽 = 8,69 ∗ 10−4 ∗ 𝑄𝑄
1,75
𝑑𝑑4,75 (eq. 7)
Onde:
◦ 𝐽𝐽 = perda de carga unitária (m/m);
◦ 𝑑𝑑 = diâmetro do tubo (m);
◦ 𝑄𝑄 = vazão (m³/s).
Perdas de carga
As perdas de carga podem ainda ser obtidas por meio de ábacos de Fair-Whipple-Hsioa, que 
representam graficamente as relações entre diâmetro, vazão, velocidade e perdas de carga.
Os ábacos são divididos em dois gráficos distintos, em função do material das tubulações:
1. Tubulações de aço galvanizado e ferro fundido;
2. Tubulações de cobre e plástico.
Para a sua utilização, marca-se ao menos duas informações nas colunas pertinentes e, passando 
uma reta que toca ambos os pontos marcados, encontra-se a informação desejada.
Figura 17 – Ábaco de Fair-Whipple-Hsiao para tubulações de aço galvanizado e ferro fundido.
Figura 18 – Ábaco de Fair-Whipple-Hsiao para tubulações de cobre e plástico.
Figura 19 – Ábaco de Fair-Whipple-Hsiao para tubulações de cobre e plástico (Exemplo).
D = 50 mm
Q = 2,36 l/s
V = 1,08 m/s
J = 0,025 m/m
Perdas de carga
Durante o escoamento por tubulações, são observadas ainda perdas de carga localizadas, 
originadas em conexões, registros e válvulas devido à elevação da turbulência da água nesses 
pontos.
Nos projetos de instalações prediais, essas perdas de carga localizadas são obtidas por tabelas 
fornecidas pelos fabricantes de tubos e conexões, que fornecem a perda de carga localizada em 
termos de comprimento equivalente de canalização (𝐿𝐿𝑒𝑒𝑒𝑒).
Assim, a perda de carga total do sistema pode ser calculada por meio da seguinte fórmula:
ℎ𝑓𝑓 = 𝐽𝐽 ∗ 𝐿𝐿𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 (eq. 8)
Onde:
◦ ℎ𝑓𝑓 = perda de carga total (m ou m.c.a);
◦ 𝐽𝐽 = perda de carga unitária (m/m ou 
m.c.a/m);
◦ 𝐿𝐿𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 = comprimento total (m).
Figura 20 – Perdas de carga localizadas (equivalência em metros de tubulação de PVC rígido).
Perdas de carga
Para os registros de pressão, a perda de carga é calculada pela expressão:
ℎ𝑓𝑓 = 8 ∗ 106 ∗ 𝐾𝐾 ∗ 𝑄𝑄2
𝜋𝜋2∗𝑑𝑑4
 (eq. 9)
Onde:
◦ ℎ𝑓𝑓 = perda de carga no registro de pressão (kPa);
◦ 𝐾𝐾 = coeficiente de perda de carga do registro, tabelado e apresentado na NBR 15704-1:2009;
◦ 𝑄𝑄 = vazão estimada (L/s);
◦ 𝑑𝑑 = diâmetro interno da tubulação (mm).
Perdas de carga
No caso de hidrômetros individuais, a perda de carga é calculada pela expressão:
ℎ𝑓𝑓 = 36∗𝑄𝑄 2
𝑄𝑄𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
2 (eq. 10)
Onde:
◦ ℎ𝑓𝑓 = perda de carga no hidrômetro (kPa);
◦ 𝑄𝑄 = vazão estimada (L/s);
◦ 𝑄𝑄𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = vazão máxima específica para o hidrômetro (m³/h);
Perdas de carga
Assim, conhecidas as perdas de carga de um determinado trecho, é possível que seja calculada a 
pressão dinâmica ao fim deste trecho por meio da expressão:
𝑘𝑘𝑓𝑓 = 𝑘𝑘𝑖𝑖 ± 𝐻𝐻 − ℎ𝑓𝑓 (eq. 11)
Onde:
◦ 𝑘𝑘𝑓𝑓 = pressão dinâmica ao final do trecho considerado, expressa em termos de carga (m ou m.c.a);
◦ 𝑘𝑘𝑖𝑖 = pressão dinâmica no início do trecho considerado, expressa em termos de carga (m ou m.c.a);
◦ 𝐻𝐻 = desnível geométrico entre os pontos inicial e final do trecho considerado (m);
◦ ℎ𝑓𝑓 = perda de carga total do trecho considerado (m ou m.c.a).
Perdas de carga
Ex. 1: Calcular a pressão dinâmica 
disponível no ponto do chuveiro do 
esquema hidráulico representado na 
figura ao lado, sabendo-se que a 
perda de carga total entre o 
reservatório e o chuveiro é de 2,0 
m.c.a (metros de coluna de água).
Perdas de carga
Ex. 2: Para o sistema ao lado, calcule qual será a pressão disponível, 
em termos de carga (mca), para o chuveiro. Dados:
◦ Tubulações de PVC rígido soldável;
◦ Demanda total do banheiro = 0,25 L/s;
◦ Demanda do chuveiro = 0,10 L/s.
	Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT�Campus Universitário do Araguaia – CUA�Instituto de ciências exatas e da Terra – ICET�Curso de Engenharia civil
	Rede de distribuição
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	Número do slide 4
	Rede de distribuição
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	Barrilete
	Barrilete
	Colunas, ramais e sub-ramais
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	Colunas, ramais e sub-ramais
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	Colunas, ramais e sub-ramais
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	Número do slide 16
	Colunas, ramais e sub-ramais
	Materiais utilizados
	Materiais utilizados
	Materiais utilizados
	Materiais utilizados
	Materiais utilizados
	Materiais utilizados
	Dispositivos controladores de fluxo
	Instalação de registros
	Instalação de registros
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	Número do slide 28
	Peças de utilização e aparelhos sanitários
	Peças de utilização e aparelhos sanitários
	Número do slide 31
	Número do slide 32
	Instalação de aparelhos sanitários
	Instalação de aparelhos sanitários
	Número do slide 35
	Número do slide 36
	Número do slide 37
	Vazões
	Velocidade máxima
	Velocidade máxima
	Velocidade máxima
	Pressões mínima e máxima
	Pressões mínima e máxima
	Número do slide 44
	Pressões mínima e máxima
	Pressões mínima e máxima
	Pressões mínima e máxima
	Número do slide 48
	Número do slide 49
	Pressões mínima e máxima
	Pressões mínima e máxima
	Pressões mínima e máxima
	Perdas de carga
	Número do slide 54
	Perdas de carga
	Perdas de carga
	Perdas de carga
	Perdas de carga
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	Número do slide 61
	Número do slide 62
	Número do slide 63
	Perdas de carga
	Número do slide 65
	Perdas de carga
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	Perdas de carga
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